金属基础及原理 8

第一节螺纹车刀第二节丝锥和板牙第三节螺纹铣刀第四节塑性变形法加工螺纹第一节螺纹车刀螺纹车刀是一种刃形简单的成形车刀。

优点：结构简单，制造容易，通用性好。缺点：生产效率较低，加工质量主要决定于操作工人的技术水平、车床精度和螺纹车刀本身的制造精度应用：中、小批量及单件螺纹的加工。螺纹车刀主要用高速钢和硬质合金制造。螺纹车刀特点及应用一、螺纹车刀对切削刃的要求

螺纹车刀属于成形刀具，其切削部分的形状应当与螺纹牙型的沟槽相符合。车刀的切削刃必须是直线切削刃要求锋利无崩刃刀面表面粗糙度值小二、螺纹车刀的主要角度1．刀尖角（εr）螺纹车刀的刀尖角是指螺纹车刀两侧切削刃在基面上投影的夹角。刀尖角εr的大小取决于螺纹的牙型角α，为了保证加工出的螺纹牙型正确，刀尖角要等于牙型角，即εr=α。高速切削时，考虑到牙型的挤压变形严重，螺纹车刀实际刃磨的刀尖角应略小于牙型角，即εr＜α。2．背前角（γp）在背平面内，螺纹车刀前面与基面的夹角称为背前角。为了使切削顺利和减小表面粗糙度值，一般高速钢螺纹车刀背前角γp=5°~15°，而硬质合金螺纹车刀背前角γp=0°。实际工作中，通常用特制的螺纹角度样板来检测两侧切削刃夹角θ。检查时，样板水平放置，再用透光法检查，这样测出的角度近似等于螺纹牙型角。3．两侧刃后角和两侧刃前角车螺纹时，必须保证工件转一周，螺纹车刀沿进给方向移动一个导程。也就是说，车螺纹时，螺纹车刀的进给运动速度很高，因此，必须考虑进给运动对加工的影响。由于进给运动对加工的影响，引起工作时切削平面和基面的位置发生变化，从而使螺纹车刀的工作后角和工作前角与螺纹车刀的刃磨后角和刃磨前角的数值不相同。螺纹的导程越大，对工作时前角和后角的影响就越明显。下面以车右旋矩形螺纹为例分析角度变化。（1）螺纹车刀两侧刃后角的变化车螺纹时，特别是车削导程较大的螺纹，如梯形螺纹、蜗杆等时，受进给运动的影响，螺纹车刀工作后角的变化较大。如果要保证螺纹车刀两侧的工作后角为3°~5°，则螺纹车刀的刃磨后角应为：

αoL=αoLe+ψ=(3°～5°）+ψ

αoR=αoRe–ψ=(3°～5°）

-ψ

式中：

αoL、αoR—螺纹车刀左、右两侧刃刃磨后角，（°）；

αoLe、αoRe—螺纹车刀左、右两侧刃工作后角（一般取3°～5°），（°）；

ψ—螺纹升角。例9－1

车削螺纹升角ψ＝7°30′的右旋螺纹，螺纹车刀两侧刃的后角各应磨成多少度？解：如选工作后角为3°30′，则螺纹车刀两侧刃的后角为：αoL=αoLe+ψ=（3°～5°）+ψ

＝3°30′+7°30′＝11°αoR=αoRe-ψ=（3°～5°）－ψ＝3°30′﹣7°30′＝－4°（2）螺纹车刀两侧刃前角的变化

1）如下图中2所示，将车刀前端的切削刃垂直于螺旋线安装（法向装刀），即保证前面与工作基面重合，这时两侧切削刃的工作前角都为0°，适用于粗车。2）如下图中3所示，沿两侧刃磨较大前角的卷屑槽，这样车削时即使前角减小，也不会出现负值，保证切削顺利，适用于精车。3）如下图中4所示，既法向装刀又磨卷屑槽，保证切削时两侧都有一定的前角，切削更顺利，适用于粗车。三、螺纹车刀刀具图示例（右旋螺纹）1．高速钢普通螺纹车刀

2．硬质合金普通外螺纹车刀

3．高速钢米制梯形外螺纹车刀

第二节丝锥和板牙一、丝锥1．丝锥的结构丝锥是用于加工内螺纹并能直接获得螺纹尺寸的标准螺纹刀具，它的基本结构是一个有轴向槽的外螺纹。攻螺纹时，当切出一段螺纹后，丝锥齿侧就能受螺纹螺旋面的引导，自动攻入。第二节丝锥和板牙丝锥的工作部分分为切削部分和校准部分。2．螺旋槽丝锥

螺旋槽丝锥可控制切屑排出的方向：加工通孔右旋螺纹用左螺旋槽丝锥，使切屑从孔底排出。加工盲孔右旋螺纹用右螺旋槽丝锥，使切屑从孔口排出。3．拉削丝锥拉削丝锥可以加工梯形、方形、三角形单线和多线内螺纹。在普通车床上一次拉削成形，加工效率很高，操作简便，质量稳定，表面粗糙度可达Ra1.6～0.8μm。拉削丝锥的结构及工作原理如下图所示。二、板牙板牙是加工与修整外螺纹时的标准刀具，也叫圆板牙。它的基本结构是一个螺母，其轴向开出容屑孔以形成切削齿和前面。其结构简单，使用方便，价格低廉，故在单件、中批量、小批量生产中应用很广。第三节螺纹铣刀一、盘形螺纹铣刀盘形螺纹铣刀用于粗切蜗杆或梯形螺纹。铣刀旋转为主运动，工件旋转及相对于铣刀的移动是进给运动。盘形铣刀是加工螺纹的成形刀具，因而铣刀的齿廓形状应与螺纹槽形一致。为保证铣削的平稳性，铣刀齿数应尽可能多；为改善切削条件，刀齿两侧做成错齿结构，以增大侧刃容屑槽，但每把铣刀应保留一个完整齿(检验齿)，以便于检验齿形。第三节螺纹铣刀二、梳形螺纹铣刀梳型螺纹铣刀又叫做组合螺纹铣刀，其适用于在专用铣床上加工螺距不大、长度较短的三角形螺纹等。三、高速铣削螺纹刀盘高速铣削螺纹刀盘是装有几把硬质合金成形刀头的刀盘，可以高速铣削各种内、外螺纹，这种加工方法又称为旋风铣削法，是一种先进、高效的螺纹加工方法。高速铣削螺纹刀盘工作原理四、螺纹切削头螺纹切削头是一种具有高生产效率和高精度的螺纹刀具，常用的有圆梳刀外螺纹切头和径向平梳刀内螺纹切头。a）圆梳刀外螺纹切头b）径向平梳刀内螺纹切头螺纹切削头的特点如下：1．梳刀径向能自动开合，切削头快速退回，生产效率高。2．梳刀能精确地磨制和准确调整尺寸，加工螺纹质量较好。3．切削头安装一种规格的梳刀后，直径有一定的调整范围，同时在一种切削头体上可以更换几种规格的梳刀，加工范围大。4．刀具重磨次数多，使用寿命长，但它结构复杂，成本较高，故适用于大批量生产，多应用在自动机床、组合机床以及转塔车床上。五、螺纹立铣刀

数控铣床、加工中心常用螺纹立铣刀加工螺纹。第四节塑性变形法加工螺纹

概念：利用压力使金属材料产生塑性变形，以制造各种圆柱形和圆锥形螺纹的方法。优点：此加工方法的生产效率和加工质量都很高，螺纹力学性能好，工具使用寿命长，在标准件的生产中得到了广泛应用。一、滚丝轮滚丝轮在滚丝机上成对使用，两滚丝轮旋向相同，并与被加工螺纹旋向相反，安装时两滚丝轮的轴线相互平行，工作时，两滚丝轮同向等速旋转，工件置于两滚丝轮之间的支承板上，一滚丝轮（动轮）向另一滚丝轮（静轮）进给时，工件逐渐被压形成螺纹。两轮中心距到达预定尺寸后停止进给，继续滚转几周修整螺纹廓形，随后动轮退回，卸下工件。二、搓丝板搓丝板由动板和静板组成。上板为动板，装在纵向移动的滑枕上；下板为静板，装在机床夹座内，静止不动。工件进入两板之间后，立即被搓丝板夹住而随之滚动，最终滚压出螺纹。三、挤压丝锥

挤压丝锥与普通螺纹丝锥的区别是没有容屑槽，也无切削刃。它是利用塑性变形的原理加工螺纹的，可用于加工中、